Основы программирования

Доставка по РФ более 200 000 книг - эхолот для рыбалки купить. . Руководство по ремонту форд фокус 2. Капитальный ремонт двигателя форд фокус сервис ford.
Методы анализа - Тестирование ветвей и операторов отношений
Индекс материала
Методы анализа
Описание потоков данных и процессов
Описание потоков данных и процессов
Методы анализа, ориентированные на структуры данных
Методика Джексона
Шаг объект-структура
Шаг начального моделирования
Контрольные вопросы
Основы проектирования программных систем
Особенности этапа проектирования
Структурирование системы
Моделирование управления
Декомпозиция подсистем на модули
Связность модуля
Функциональная связность
Коммуникативная связность
Временная связность
Связность по совпадению
Сцепление модулей
Контрольные вопросы
Классические методы проектирования
Проектирование для потока данных типа «преобразование»
Проектирование для потока данных типа «запрос»
Доопределение функций
Учет системного времени
Структурное тестирование программного обеспечения
Тестирование «черного ящика»
Потоковый граф
Цикломатическая сложность
Шаги способа тестирования базового пути
Тестирование ветвей и операторов отношений
Тестирование циклов
Неструктурированные циклы
Функциональное тестирование программного обеспечения
Способ разбиения по эквивалентности
Способ анализа граничных значений
Способ диаграмм причин-следствий
Организация процесса тестирования программного обеспечения
Тестирование интеграции
Восходящее тестирование интеграции
Системное тестирование
Стрессовое тестирование
Все страницы
Тестирование ветвей и операторов отношений

 

Способ тестирования ветвей и операторов отношений (автор К. Таи, 1989) обнаруживает ошибки ветвления и операторов отношения в условии, для которого выполняются следующие ограничения [72]:

q все булевы переменные и операторы отношения входят в условие только по одному разу;

q в условии нет общих переменных.

В данном способе используются естественные ограничения условий (ограничения на результат). Для составного условия С, включающего п простых условий, формируется ограничение условия:

ОУс = (d1,d2,d3.....dn),

где di — ограничение на результат i-го простого условия.

Ограничение на результат фиксирует возможные значения аргумента (переменной) простого условия (если он один) или соотношения между значениями аргументов (если их несколько).

Если i-e простое условие является булевой переменной, то его ограничение на результат состоит из двух значений и имеет вид

di = (true, false).

Если j-е простое условие является выражением отношения, то его ограничение на результат состоит из трех значений и имеет следующий вид:

dj= (>,<,=).

Говорят, что ограничение условия ОУc (для условия С) покрывается выполнением С, если в ходе этого выполнения результат каждого простого условия в С удовлетворяет соответствующему ограничению в ОУc.

На основе ограничения условия ОУ создается ограничивающее множество ОМ, элементы которого являются сочетаниями всех возможных значений d1, d2, d3, ..., dn.

Ограничивающее множество — удобный инструмент для записи задания на тестирование, ведь оно составляется из сведений о значениях переменных, которые влияют на значение проверяемого условия. Поясним это на примере. Положим, надо проверить условие, составленное из трех простых условий:

b&(х>у)&а.

Условие принимает истинное значение, если все простые условия истинны. В терминах значений простых условий это соответствует записи

(true, true, true),

а в терминах ограничений на значения аргументов простых условий — записи

(true, >, true).

Ясно, что вторая запись является прямым руководством для написания теста. Она указывает, что переменная b должна иметь истинное значение, значение переменной х должно быть больше значения переменной у, и, наконец, переменная а должна иметь истинное значение.

Итак, каждый элемент ОМ задает отдельный тестовый вариант. Исходные данные тестового варианта должны обеспечить соответствующую комбинацию значений простых условий, а ожидаемый результат равен значению составного условия.

Пример 1. В качестве примера рассмотрим два типовых составных условия:

С& = а & Ь, Сor or b,

где а и b булевы переменные. Соответствующие ограничения условий принимают вид

ОУ&=( d1,d2), ОУor=( d1,d2),

где d1 = d2 = (true, false).

Ограничивающие множества удобно строить с помощью таблицы истинности (табл. 6.1).

Таблица 6.1. Таблица истинности логических операций

Вариант

а

b

a & b

a or b

1

false

false

false

false

2

false

true

false

true

3

true

false

false

true

4

true

true

true

true

 

Видим, что таблица задает в ОМ четыре элемента (и соответственно, четыре тестовых варианта). Зададим вопрос — каковы возможности минимизации? Можно ли уменьшить количество элементов в ОМ?

С точки зрения тестирования, нам надо оценивать влияние составного условия на программу. Составное условие может принимать только два значения, но каждое из значений зависит от большого количества простых условий. Стоит задача — избавиться от влияния избыточных сочетаний значений простых условий.

Воспользуемся идеей сокращенной схемы вычисления — элементы выражения вычисляются до тех пор, пока они влияют на значение выражения. При тестировании необходимо выявить ошибки переключения, то есть ошибки из-за булева оператора, оперируя значениями простых условий (булевых переменных). При таком инженерном подходе справедливы следующие выводы:

q для условия типа И (а & b) варианты 2 и 3 поглощают вариант 1. Поэтому ограничивающее множество имеет вид:

ОМ& = {(false, true), (true, false), (true, true)};

q для условия типа ИЛИ or b) варианты 2 и 3 поглощают вариант 4. Поэтому ограничивающее множество имеет вид:

ОМor = {(false, false), (false, true), (true, false)}.

Рассмотрим шаги способа тестирования ветвей и операторов отношений.

Для каждого условия в программе выполняются следующие действия:

1) строится ограничение условий ОУ;

2) выявляются ограничения результата по каждому простому условию;

3) строится ограничивающее множество ОМ. Построение выполняется путем подстановки в константные формулы ОМ& или OMOR выявленных ограничений результата;

4) для каждого элемента ОМ разрабатывается тестовый вариант.

Пример 2. Рассмотрим составное условие С1 вида:

В1 &(E1,E2),

где В1 — булево выражение, E1, Е2 — арифметические выражения.

Ограничение составного условия имеет вид

ОУ =( d1,d2),

где ограничения простых условий равны

d1 = (true, false), d2 = (=, <, >).

Проводя аналогию между С1 и С& (разница лишь в том, что в С1 второе простое условие — это выражение отношения), мы можем построить ограничивающее множество для С1 модификацией

ОМ& = {(false, true), (true, false), (true, true)}.

Заметим, что true для (E1= E2) означает =, a false для (E1 = E2) означает или <, или >. Заменяя (true, true) и (false, true), ограничениями (true, =) и (false, =) соответственно, a (true, false) — ограничениями (true, <) и (true, >), получаем ограничивающее множество для С1:

ОМ = {(false,=),(true,<),(true,>),(true,=)}.

Покрытие этого множества гарантирует обнаружение ошибок булевых операторов и операторов отношения в С1.

Пример 3. Рассмотрим составное условие С2 вида

(E3 >E4)&(E1=E2),

где E1, Е2, Е3, Е4 — арифметические выражения. Ограничение составного условия имеет вид

ОУ =( d1,d2),

где ограничения простых условий равны

d1=(=,<,>), d2 =(=,<,>).

Проводя аналогию между С2 и С1 (разница лишь в том, что в С2 первое простое условие — это выражение отношения), мы можем построить ограничивающее множество для С2 модификацией ОМ:

ОМ = {(=, =), (<, =), (>, <),(>, >),(>, =)}.

Покрытие этого ограничивающего множества гарантирует обнаружение ошибок операторов отношения в С2.

Способ тестирования потоков данных

 

В предыдущих способах тесты строились на основе анализа управляющей структуры программы. В данном способе анализу подвергается информационная структура программы.

Работу любой программы можно рассматривать как обработку потока данных, передаваемых от входа в программу к ее выходу.

Рассмотрим пример.

Пусть потоковый граф программы имеет вид, представленный на рис. 6.8. В нем сплошные дуги — это связи по управлению между операторами в программе. Пунктирные дуги отмечают информационные связи (связи по потокам данных). Обозначенные здесь информационные связи соответствуют следующим допущениям:

q в вершине 1 определяются значения переменных а, b;

q значение переменной а используется в вершине 4;

q значение переменной b используется в вершинах 3, 6;

q в вершине 4 определяется значение переменной с, которая используется в вершине 6.

 

Рис. 6.8. Граф программы с управляющими и информационными связями

 

В общем случае для каждой вершины графа можно записать:

q множество определений данных

DEF(i) = { х | i -я вершина содержит определение х};

q множество использований данных:

USE (i) = { х | i -я вершина использует х}.

Под определением данных понимают действия, изменяющие элемент данных. Признак определения — имя элемента стоит в левой части оператора присваивания:

x:=f(…).

Использование данных — это применение элемента в выражении, где происходит обращение к элементу данных, но не изменение элемента. Признак использования — имя элемента стоит в правой части оператора присваивания:

#:=f(x).

Здесь место подстановки другого имени отмечено прямоугольником (прямоугольник играет роль метки-заполнителя).

Назовём DU-цепочкой (цепочкой определения-использования) конструкцию [х, i,j], где i,j имена вершин; х определена в i-й вершине DЕF(i)) и используется в j -й вершине USE(j)).

В нашем примере существуют следующие DU-цепочки:

[а,1,4],[b, 1,3], [b, 1,6], [с, 4, 6].

Способ DU-тестирования требует охвата всех DU-цепочек программы. Таким образом, разработка тестов здесь проводится на основе анализа жизни всех данных программы.

Очевидно, что для подготовки тестов требуется выделение маршрутов — путей выполнения программы на управляющем графе. Критерий для выбора пути — покрытие максимального количества DU-цепочек.

Шаги способа DU-тестирования:

1) построение управляющего графа (УГ) программы;

2) построение информационного графа (ИГ);

3) формирование полного набора DU-цепочек;

4) формирование полного набора отрезков путей в управляющем графе (отображением набора DU-цепочек информационного графа, рис. 6.9);

 

Рис. 6.9. Отображение DU-цепочки в отрезок пути

 

5) построение маршрутов — полных путей на управляющем графе, покрывающих набор отрезков путей управляющего графа;

6) подготовка тестовых вариантов.

Достоинства DU-тестирования:

q простота необходимого анализа операционно-управляющей структуры программы;

q простота автоматизации.

Недостаток DU-тестирования: трудности в выборе минимального количества максимально эффективных тестов.

Область использования DU-тестирования: программы с вложенными условными операторами и операторами цикла.